Theo điều tra, sáng 7-9, anh P.Q.T. (sinh năm 1982, trú tại huyện Quốc Oai, TP Hà Nội, tài xế taxi) đi chở khách. Sau đó, gia đình không liên lạc được với anh T. Do ảnh hưởng cơn bão số 3, đến sáng 8-9, gia đình anh T. mới tìm kiếm và phát hiện xe ô tô của anh T. tại địa bàn xã Sen Phương, huyện Phúc Thọ.
Ngay khi tiếp nhận thông tin từ gia đình anh T., Công an huyện Phúc Thọ cùng gia đình anh T. đã tìm kiếm khu vực xung quanh và phát hiện thi thể anh T. tại mép bờ sông Đáy. Qua khám nghiệm hiện trường, pháp y tử thi nghi vấn anh T. bị sát hại.
Đến khoảng 5 giờ 30 phút ngày 10-9, Công an huyện Phúc Thọ đã phối hợp Cảnh sát hình sự Công an TP Hà Nội phát hiện, bắt giữ nghi phạm sát hại anh T. là Nguyễn Duy Phương. Làm việc với lực lượng công an, Phương đã thừa nhận hành vi phạm tội của mình.
Qua đó, xác định, sáng ngày 7-9, Phương đi bộ đến ngã ba thị trấn Quốc Oai thì gặp xe taxi của anh P.Q.T., Phương thuê anh T. chở đến xã Phú Cường, huyện Ba Vì để gặp người thân.
Khi gần đến cầu Văn Lang (huyện Ba Vì), Phương ngồi sau lấy sợi dây dù vòng qua cổ anh T. siết mạnh. Thấy anh T. tử vong, Phương kéo thi thể nạn nhân đặt nằm trên ghế sau rồi điều khiển xe ô tô của anh T. đi lòng vòng, tìm địa điểm vắng để giấu, phi tang xác nạn nhân.
Khoảng 14 giờ cùng ngày, đối tượng đến khu vực Dự án sinh thái Cẩm Đình - Hiệp Thuận thuộc địa phận xã Võng Xuyên, huyện Phúc Thọ. Thấy khu vực này vắng vẻ, Phương rẽ vào khu đường đất thì xe bị sa lầy trong bùn, ắc quy xe hết điện. Phương xuống xe nhờ người dân địa phương tìm hộ xe cứu hộ.
Trong lúc chờ xe, đối tượng lục lọi trên thi thể nạn nhân và lấy được khoảng 3 triệu đồng. Sau đó, Phương kéo thi thể nạn nhân xuống mép nước bờ sông Đáy và lấy cành lá khô trên bờ để che đậy nhằm tránh bị phát hiện.
Khoảng 30 phút sau, Phương nhờ được người kéo xe ô tô ra khỏi bãi lầy và giúp Phương nổ máy xe. Đối tượng lái xe đi lòng vòng để tìm chỗ giấu xe ô tô nhưng khi đến đường liên xã Phụng Thượng - Long Xuyên, xe ô tô bị sạt bánh xuống mép ruộng. Do đang mưa bão lớn, không tìm được xe cứu hộ, đối tượng khóa xe lại rồi đi tìm nhà nghỉ gần đó để ngủ.
Sáng 8-9, Phương thuê người kéo xe ô tô lên rồi lái xe đến thôn 14 xã Sen Phương và đỗ cạnh trụ sở cũ của UBND xã Phương Độ. Sau đó, Phương bỏ lại xe ô tô và đi về nhà. Ăn cơm xong, Phương mua 5 lít xăng và quay lại nơi để xe ô tô (xã Sen Phương, huyện Phúc Thọ) để đốt xe ô tô phi tang.
Khi gần đến nơi, Phương thấy nhiều người dân và lực lượng công an đứng xung quanh chiếc xe ô tô nên bỏ đi. Sau đó, Phương bắt xe khách đi Cao Bằng. Khi đến Cao Bằng, Phương lại bắt xe đi ngược về Hà Nội rồi quay trở lại huyện Thạch Thất. Rạng sáng 9-9, Phương bị lực lượng công an bắt giữ.
